功和机械能单元检测试题(含答案)

1、功和机械能单元检测试题（含答案）一、选择题1.下列实例中，有力对物体做功的是A.跳水运动员从跳台跳下B.小球在光滑水平面上滚动C.背着书包在水平路面上前进D.举重运动员举起杠铃停在空中【答案】A【解析】【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一 不可，据此分析判断.【详解】A.跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做 功，故A符合题意.B.小球在光滑水平面上滚动，依靠的是小球的惯性，小球水平方向上虽然移动了距离，但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故 B不符合题意.C.背着书包在水平路面上前进，人给书包一个向上的

2、力，书包向上没有移动距离，该力对书包没有彳功，故 C不符合题意.D.举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，该力对杠铃 没有做功，故D不符合题意.故选A .2.在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所 示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功【答案】C【解析】【详解】A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做 功，故A错误；B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，

3、故 误；C、确;由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故D、功,支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向, 故D错误；即力与距离垂直，支持力不做故选C.3.如图所示，定滑轮重 4N,动滑轮重0.5N,在拉力A沿竖直方向匀速提高了 10cm.如果不计绳重和摩擦.F的作用下，1s内将重为4N的物体 则以下计算结果正确的是A.绳子自由端移动速度为0.3m/sB.拉力F的大小为4NC.拉力F的功率为0.45WD.滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】n=2,由图知道，承担物重的绳子的有效股数是:A .绳端移动的距离是：s=2h=2X 0.1m=0.2m绳

4、子自由端移动的速度是：s 0.2m v - 0.2m/s ,t 1s故A错误；B.不计绳重和摩擦，则拉力4N 0,5N2.25N ,故B错误；C.拉力做的总功:W总=Fs=2.25NX0.2m=0.45J 拉力F的功率:W总0.45JP t 1s故C正确；D.拉力做的有用功0.45W ,W有=Gh=4NX 0.1m=0.4J滑轮组的机械效率是:器100%0.4J100% 88.9%0.45J故D错误。4.如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到 2楼地面，用甲滑轮所做的功为 Wi,机械效率为 1 ;用乙滑轮所做的总功率为W2,机械效率为 2,若不计绳相等.若拉力所做的功分别记

5、为A. Wi = W2=W3【答案】CB. WiW2W3C. Wi = W2< W3D. W2VW1VW3A. WivW2, ri> r2 B. Wi=W2, y11V 邛C. Wi> W2 , 1V 2 D. Wi=W2, 1= 2【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据Y =%可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越W心、少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮彳的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 Wi<W2,*印.故选C.5.如图所示的三种场景中，拉力Fi、F2、F3大小相

6、等，在拉力的作用下物体移动的距离也Wi、W2、W3,下列关于它们大小关系的判断中正确的是定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为S,拉力做的功是：Wi=Fis；直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s,拉力做的功是：W2=F2S；动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s,拉力做的功是:W3=F32S；又因为拉力Fi、F2、F3大小相等，综上分析知道：Wi=W2=Fs< W3=2Fs,6.如图小红同学正在做 用体向上”。她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂 伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小红

7、做的功最 接近的是A. 2000JB. 200JC. 20 JD. 2J【答案】B【解析】小红同学正在做 何体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N,由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m,即h=0.4m,所以小红做的功最接近W=Gh=500NX 0.4m=200J,故B符合实际为答案。7.如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了 1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下 3m B.拉力F做的功为200JC.滑轮组的机械效率是 83.3% D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A

8、、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升 1m时，绳子的自由端应被拉下2m,故A错误；B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为：卬思三人二120Nk2e = 240，故b错误；准有用 Gh 200n x imrf -=二 83.3%C、滑轮组的机械效率“悬 "息 24。，故C正确；叩 24OJP = - = 4SVVD、拉力F的功率 上 5s ，故D错误.故选C.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功 是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。8.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低.如

9、图所示是小球弹跳 的频闪照片，小球在 1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的A.动能相同，机械能也相同B.动能相同，2位置的机械能较小C.机械能相同，2位置的动能较小D. 2位置的动能较小，机械能也较小【答案】D【解析】【详解】(1)小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，2处的机械能小；(2)小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以置的动能小.故选D.【点睛】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的 机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动

10、能在同样的高度时，动能会 越来越小.9 .跳伞运动员跳出飞机后，立即打开降落伞，下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大直至与重力等大。在整个下落过程中，运动员和降落伞的()A.重力势能不断减少B.重力势能不断减少C.重力势能不断减少D.重力势能不断减少【答案】C，动能不断增加，机械能不变，动能不断增加，机械能减少,动能先增加然后保持不变，机械能减少，动能先增加后减少，机械能不变【解析】分析：动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大; 重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； 动能和势能总称为机械能。解答：由于运动员在空中飞速下落，质量没发

11、生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动 能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和 重力势能之和，所以机械能也是减小。故选：C°【点睛】该题考查了动能和重力势能大小的影响因素，机械能的变化可以从动能和势能的 变化来判断，也可以从机械能和其它形式的能之间是否有转化进行判断。10 .下面说法中正确的是A.从P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B.功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大C.甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大D.功率大的机器比功率小的机器做功多【答案】C【解析】【详解】W P = AB、从公式工可

12、知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关，大小等于做的功与时间的比，故A、B错误，WP =C、甲每小时做的功比乙每小时做的功多，根据知L知，甲的功率比乙的功率大，故 C正确；D、根据印二PI知，做功多少与功率与做功时间都有关系，只知道功率，不能说做的功就多，故D错误；故选C.11 .如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心 圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景.A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变.如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对 A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为k1.0X13kg/m3 ,gWl0N/kg）.则A.

13、A从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对B. A下降过程中重力的功率为5X130WC. A 的密度为 1.6 X 3kg/m 3D.当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A做的功为5X1JA对江底的压强为5X10 PaA.由图乙可知，A从开始下降直到江面的过程中，下降高度h=vt=0.1m/s x 20s=2m钢缆绳对A做的功W=Fs=3X 14NX 2m=6X 他故A错误.B. A下降过程中重力的功率Fts Gv3 104N 0.1m/s 3 103W,故B错误.C. A全部浸没在水中所受浮力_44104N 1 104N 2104N ,根据阿基米德原理F#7KgV排可得,物体的体积_42 10

14、N331.0 10 kg/m 10N/kg故A的密度gV3 104N 3 10N/kg 2m331.5 10 kg/m ，故C错误.D.由图乙可知,A物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间 一t=30s-20s=10s,A物体的高度h =vt=0.1m/s x I0s=1 m圆柱体A的底面积S V h当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，32m - 22m ,1mA对江底的压力4-10 N 24410 N 1 10 N ,则A对江底的压强41 10 N2m25 103Pa,故D正确.【点睛】读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应本题是力学综合计算题，具有一定的难度, 用是关键.12 .下列事件

15、中，力对物体做了功的是()A.用力推汽车，没有推动B.将重物从一楼扛到二楼C.举重运动员举着杠铃保持不动D.提着水桶在水平路面上匀速前行【答案】B【解析】用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做 功，故A不合题意；将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功， 故B符合题意；举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C不合题意；提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功.故D不合题意；故应选B。800N的物体在10s内匀速上升了 1m.已知拉绳子的13 .如图，用滑轮组提升重物时，重 力F为500N,则提升重物的过

16、程中A .绳子自由端被拉下 3mC.拉力F的功率是80W11【答案】B【解析】【详解】B.做的有用功是 800JD.滑轮组的机械效率是 60%有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达到的目的，有用功是 W有=800NX1m=800J,拉力 F 的功率是 P=W/t= (500NX 2m) /10s=100W,重物由二根绳承担，移动距离是2m,滑轮组的机械效率是，ri=Wt/W总 =800J/1000J=80%.选项 B 正确14 .如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重 为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正

17、确的是A.若Gi=G2,则FKF2,甲的机械效率高B.若Gi=G2,则Fi>F2,乙的机械效率高C.若GkG2,则F1VF2,甲、乙的机械效率相同D.若GivG2,则FkF2,乙的机械效率高【答案】D【解析】 【详解】A.由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若Gi=G2,则有用功也相同，所以机械效1 1率相等，故A错误；B.甲图n=3,Fi=3Gi,乙图n=2,F2=Z G2,若Gi=G2,则Fi<F2,提升相同的 1重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故 B错误；C.甲图n=3,FiGi,1乙图n=2,F2=ZG2,若Gi<G2,则Fi<F2,若G

18、i<G2,则乙图有用功多，机械效率高，故 C错误;1 1D.甲图n=3,Fi=§Gi,乙图n=2,F2=2G2,若行<（；2,则Fi<F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计 摩擦则额外功相等，若Gi<G2,由W=Gh,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故 D正 确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功 相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.15.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为Fl、F2,功率分别为Pl、P2,则

19、它们的关系A. Fi>F2 Pi>P2正确的是（）B. FK F2 Pi< P2C. Fl = F2 Pl< P2D, F1=F2 Pl>P2【答案】D【解析】【详解】由图像知道，木块两次都进行匀速直线运动，所以拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数F仁F2；由图象知道，第 次的运动速度v较小，由P=Fv知道，在当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以，Pi> P2,故选D.16 .射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得 出了以下结论：弓弦对箭施加的力改变

20、了箭的运动状态：弓弦的弹性势能转化为箭的 动能；箭由于惯性作用仍能继续飞行；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静 止状态，其中说法正确的是（）A.只有B.只有C.只有D.都正确【答案】B【解析】【详解】弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故正确；箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故正确；射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯 性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故错误；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来的运动状态，继续做

21、匀速直线运动，故错误；综上分析可知，只有 正确；故应选Bo17 .某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油18 5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6 X J/kg,假设燃油完全燃烧.通过计算可知，下列结果正确的是（）汽车行驶速度是20km/h消耗韵燃油完全燃烧放出的热量是6.9 X 70 汽车牵引力做功的功率是30kW软车发动机的效率是 20%A.只有和B.只有和C.只有和 D.只有和【答案】D【解析】汽车行驶速度是：s 6.9kmv - 72km/h=20m/st 345 ,故错误;h3600消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：Q放m

22、q 1.5kg 4.6 107J/kg 6.9 107J,故正确;匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是:P Fv 2000N 20m/s=40000W=40kW,故错误；汽车发动机的做的功为：37W Fs 2000N 6.9 10 m 1.38 10 J ，汽车发动机的效率是:1.38 107J6.9 107J100%=20% ,故正确.故选D.点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各 个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体 积，有进要用到质量，要统一单位后再计算.18.运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力，下落时的速度一时间图线如图所示，g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中，人（包括装备）rIt 一 1*D 10203040j 5A.动能一直在变大B.重力势能先变大后不变C.机械能一直在变小D.重力势能一直在转化为动能【答案】C【解析】【详解】A.动能大小的影响因素有速度和质量，在整个过程中，质量不变，速度先变大再不变再 变小，因此动能也是先变大再不变再变小，故A选项错误，不符合题意；B.重力势能大小的影响因素有质量和高度，在整个过程中，质量不变，高度逐渐变小， 因此重力势能减小，故 B选项错误，不符合题意；C